变压器及电抗器电气试验标准化作业指导书(试行)

变压器及电抗器电气试验标准化作业指导书试行变压器及电抗器电气试验标准化作业指导书一、适用范围本作业指导书适应于电力变压器及电抗器交接、大修和预防性试验。二、引用的标准和规程GB5015091电气设备交接及安装规程DL/T5961996电力设备预防性试验规程三、试验仪器、仪表及材料1四、安全工作的一般要求1、必须严格执行DL4091991电业安全工作规程及市公司相关安全规定。2、现场工作负责人负责测试方案的制定及现场工作协调联络和监督五、试验项目1、变压器绕组直流电阻的测量11试验目的检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路；分接开关的各个位置接触是否良好以及分接开关的实际位置与指示位置是否相符；引出线有无断裂；多股导线并绕的绕组是否有断股的情况；12该项目适用范围交接、大修、预试、无载调压变压器改变分接位置后、故障后；13试验时使用的仪器QJ42型单臂、QJ44型双臂电桥或直流电阻测试仪；14试验方法141电流电压表法电流电压表法有称电压降法。电压降法的测量原理是在被测量绕组中通以直流电流，因而在绕组的电阻上产生电压降，测量出通过绕组的电流及绕组上的电压降，根据欧姆定律，即可计算出绕组的直流电阻，测量接线如图所示。测量时，应先接通电流回路，待测量回路的电流稳定后再合开关S2，接入电压表。当测量结束，切断电源之前，应先断S2，后断S1，以免感应电动势损坏电压表。测量用仪表准确度应不低于05级，电流表应选用内阻小的电压表应尽量选内阻大的4位高精度数字万用表。当试验采用恒流源，数字式万用表内阻又很大时，一般来讲，都可使用图11（B）的接线测量。根据欧姆定律，由式（11）即可计算出被测电阻的直流电阻值。RXU/I（11）RX被测电阻（）U被测电阻两端电压降（V）；I通过被测电阻的电流（A）。电流表的导线应有足够的截面，并应尽量地短，且接触良好，以减小引线和接触电阻带来的测量误差。当测量电感量大的电阻时，要有足够的充电时间。142平衡电桥法应用电桥平衡的原理测量绕组直流电阻的方法成为电桥法。常用的直流电桥有单臂电桥与双臂电桥两种。单臂电桥常用于测量1以上的电阻，双臂电桥适宜测量准确度要求高的小电阻。双臂电桥的测量步骤如下测量前，首先调节电桥检流计机械零位旋钮，置检流计指针于零位。接通测量仪器电源，具有放大器的检流计应操作调节电桥电气零位旋钮，置检流计指针于零位。接人被测电阻时，双臂电桥电压端子P1、P2所引出的接线应比由电流端子C1、C2所引出的接线更靠近被测电阻。测量前首先估计被测电阻的数值，并按估计的电阻值选择电桥的标准电阻RN和适当的倍率进行测量，使“比较臂”可调电阻各档充分被利用，以提高读数的精度。测量时，先接通电流回路，待电流达到稳定值时，接通检流计。调节读数臂阻值使检流计指零。被测电阻按式（12）计算被测电阻倍率读数臂指示（12）2如果需要外接电源，则电源应根据电桥要求选取，一般电压为24V，接线不仅要注意极性正确，而且要接牢靠，以免脱落致使电桥不平衡而损坏检流计。测量结束时，应先断开检流计按钮，再断开电源，以免在测量具有电感的直流电阻时其自感电动势损坏检流计。选择标准电阻时，应尽量使其阻值与被测电阻在同一数量级，最好满足下列关系式（12）01RXRN10RX（13）143微机辅助测量法计算机辅助测量（数字式直流电阻测量仪）用于直流电阻测量，尤其是测量带有电感的线圈电阻，整个测试过程由单片机控制，自动完成自检、过渡过程判断、数据采集及分析，它与传统的电桥测试方法比较，具有操作简便、测试速度快、消除认为测量误差等优点。使用的数字式直流电阻测量仪必须满足以下技术要求，才能得到真实可靠的测量值；（L）恒流源的纹波系数要小于01（电阻负载下测量）。（2）测量数据要在回路达到稳态时候读取，测量电阻值应在5MIN内测值变化不大于05。（3）测量软件要求为近期数据均方根处理，不能用全事件平均处理。15试验结果的分析判断15116MVA以上变压器，各相绕组电阻相互的差别不应大于三相平均值的2，无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1；15216MVA以下变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4，线间差别一般不大于三相平均值的2；153与以前相同部位测得值比较，其变化不应大于2；154三相电阻不平衡的原因分接开关接触不良，焊接不良，三角形连接绕组其中一相断线，套管的导电杆与绕组连接处接触不良，绕组匝间短路，导线断裂及断股等。16注意事项161不同温度下的电阻换算公式R2R1（TT2）/TT1式中R1、R2分别为在温度T1、T2时的电阻值，T为计算用常数，铜导线取235，铝导线取225。162测试应按照仪器或电桥的操作要求进行。163连接导线应有足够的截面，长度相同，接触必须良好（用单臂电桥时应减去引线电阻）。164准确测量绕组的平均温度。165测量应有足够的充电时间，以保证测量准确；变压器容量较大时，可加大充电电流，以缩短充电时间。166如电阻相间差在出厂时已超过规定，制造厂已说明了造成偏差的原因，则按标准要求执行。2、绕组绝缘电阻、吸收比或（和）极化指数及铁芯的绝缘电阻21试验目的测量变压器的绝缘电阻，是检查其绝缘状态最简便的辅助方法。测量绝缘电阻、吸收比能有效发现绝缘受潮及局部缺陷，如瓷件破裂，引出线接地等。22该项目适用范围交接、大修、预试、必要时23试验时使用的仪器25005000V手动或电动兆欧表24试验方法241断开被试品的电源，拆除或断开对外的一切连线，并将其接地放电。此项操作应利用绝缘工具（如绝缘棒、绝缘钳等）进行，不得用手直接接触放电导线。242用干燥清洁柔软的布擦去被试品表面的污垢，必要时可先用汽油或其他适当的去垢剂洗净套管表面的积污。3243将兆欧表放置平稳，驱动兆欧表达额定转速，此时兆欧表的指针应指“”，再用导线短接兆欧表的“火线”与“地线”端头，其指针应指零（瞬间低速旋转以免损坏兆欧表）。然后将被试品的接地端接于兆欧表的接地端头“E”上，测量端接于兆欧表的火线端头“L”上。如遇被试品表面的泄漏电流较大时，或对重要的被试品，如发电机、变压器等，为避免表面泄漏的影响，必须加以屏蔽。屏蔽线应接在兆欧表的屏蔽端头“G”上。接好线后，火线暂时不接被试品，驱动兆欧表至额定转速，其指针应指“”，然后使兆欧表停止转动，将火线接至被试品。244驱动兆欧表达额定转速，待指针稳定后，读取绝缘电阻的数值。245测量吸收比或极化指数时，先驱动兆欧表达额定转速，待指针指“”时，用绝缘工具将火线立即接至被试品上，同时记录时间，分别读取15S和60S或10MIN时的绝缘电阻值。246读取绝缘电阻值后，先断开接至被试品的火线，然后再将兆欧表停止运转，以免被试品的电容在测量时所充的电荷经兆欧表放电而损坏兆欧表，这一点在测试大容量设备时更要注意。此外，也可在火线端至被试品之间串人一只二极管，其正端与兆欧表的火线相接，这样就不必先断开火线，也能有效地保护兆欧表。247在湿度较大的条件下进行测量时，可在被试品表面加等电位屏蔽。此时在接线上要注意，被试品上的屏蔽环应接近加压的火线而远离接地部分，减少屏蔽对地的表面泄漏，以免造成兆欧表过载。屏蔽环可用保险丝或软铜线紧缠几圈而成。248测得的绝缘电阻值过低时，应进行解体试验，查明绝缘不良部位25试验结果的分析判断（1）绝缘电阻换算至同一温度下，与前一次测试结果相比应无明显变化；（2）吸收比（1030范围）不低于13或极化指数不低于15；（3）绝缘电阻在耐压后不得低于耐压前的70；（4）于历年数值比较一般不低于70。测量铁芯绝缘电阻的标准（1）与以前测试结果相比无显著差别，一般对地绝缘电阻不小于50M；（2）运行中铁芯接地电流一般不大于01A；（3）夹件引出接地的可单独对夹件进行测量。26注意事项261不同温度下的绝缘电阻值一般可按下式换算R2R115（T1T2）/10R1、R2分别为温度T1、T2时的绝缘电阻。262测量时依次测量各线圈对地及线圈间的绝缘电阻，被试线圈引线端短接，非被试线圈引线端短路接地，测量前被试线圈应充分放电；测量在交流耐压前后进行。263变压器应在充油后静置5小时以上，8000KVA以上的应静置20小时以上才能测量。264吸收比指在同一次试验中，60S与15S时的绝缘电阻值之比，极化指数指10分钟与1分钟时的绝缘电阻值之比，220KV、120000KVA及以上变压器需测极化指数。265测量时应注意套管表面的清洁及温度、湿度的影响。266读数后应先断开被试品一端，后停摇兆欧表，最后充分对地放电。3、绕组的TG及其电容量31试验目的测量TG是一种使用较多而且对判断绝缘较为有效的方法，通过测量TG可以反映出绝缘的一系列缺陷，如绝缘受潮、油或浸渍物脏污或劣化变质，绝缘中有气隙发生放电等。32该项目适用范围交接、大修、预试、必要时。（35KV及以上，10KV容量大于1600KVA）33试验时使用的仪器4自动介损测试仪、QS1型西林电桥34试验方法341QS1型西林电桥3411技术特性QS1型电桥的额定工作电压为10KV，TG测量范围是0560，试品电容CX是30PF04F（当CN为50PF时）。该电桥的测量误差是TG053时，绝对误差不大于03；TG3一60时，相对误差不大于10。被试品电容量CX的测量误差不大于5。如果工作电压高于10KV，通常只能采用正接线法并配用相应电压的标准电容器。电桥也可降低电压使用，但灵敏度下降，这时为了保持灵敏度，可相应增加CN的电容量（例如并联或更换标准电容器）。3412接线方式1正接线法。所谓正接线就是正常接线，如图31所示。在正接线时，桥体处于低压，操作安全方便。因不受被试品对地寄生电容的影响，测量准确。但这时要求被试品两极均能对地绝缘（如电容式套管、耦合电容器等），由于现场设备外壳几乎都是固定接地的，故正接线的采用受到了一定限制。2反接线法。反接线适用于被试品一极接地的情况，故在现场应用较广，如图32所示。这时的高、低电压端恰与正接线相反，D点接往高压而C点接地，因而称为反接线。在反接线时，电桥体内各桥臂及部件处于高电位，所以在面板上的各种操作都是通过绝缘柱传动的。此时，被试品高压电极连同引线的对地寄生电容将与被试品电容CX并联而造成测量误差，尤其是CX值较小时更为显著。3、对角接线。当被试品一极接地而电桥又没有足够绝缘强度进行反接线测量时，可采用对角接线，如图33所示。在对角接线时，由于试验变压器高压绕组引出线回路与设备对地（包括对低压绕组）的全部寄生电容均与CX并联，给测量结果带来很大误差。因此要进行两次测量，一次不接被试品，另一次接被试品，然后按式（31）计算，以减去寄生电容的影响。TG（C2TG2C1TG1）/（C2C1）（31）CX（C2C1）（32）式中TG1未接人被试品时的测得值；TG2接人被试品后的测得值；C1未接人被试品时测得的电容；C2接人被试品后测得的电容。这种接线只有在被试品电容远大于寄生电容时才宜采用。用QSI型电桥作对角线测量时，还需将电桥后背板引线插头座拆开，将D点（即图33中E点）的输出线屏蔽与接地线断开，以免E点与地接通将R3短路。此外，在电桥内装有一套低压电源和标准电容器，供低压测量用，通常用来测量压（100V）大容量电容器的特性。当标准电容CN0001F时，试品电容CX的范围是300PF10F；当CN001F时，CX的范围是3000PF100F。TG的测量精度与高压测量法相同，CX的误差应不大于5。342数字式自动介损测量仪数字式介损测量仪的基本原理为矢量电压法。数字式介损型测量仪为一体化设计结构，内置高压试验电源和BR26型标准电容器，能够自动测量电气设备的电容量及介质损耗等参数，并具备先进的于扰自动抑制功能，即使在强烈电磁干扰环境下也能进行精确测量。电通过软件设置，能自动施加10、5KV或2KV测试电压，并具有完善的安全防护措施。能由外接调压器供电，可实现试验电压在L10KV范围内的任意调节。当现场干扰特别严重时，可配置4560HZ异频调压电源，使其能在强电场干扰下准确测量。数字式自动介损测量仪为一体化设计结构，使用时把试验电源输出端用专用高压双屏蔽电缆滞插头及接线挂钩）与试品的高电位端相连、把测量输人端（分为“不接地试品”和“接地试品”两个输人端）用专用低压屏蔽电缆与试品的低电位端相连，即可实现对不接地试品或接地试品（以及具有保护的接地试品）的电容量及介质损耗值进行测量。在测量接地试品时，接线原理见图34（B），它与常用的闭型电桥反接测量方式有所不同，现以单相双绕组5变压器（如图35所示）为例，说明具体的接线方式。测量高压绕组对低压绕组的电容CHL时，按照图35A所示方式连接试验回路，低压测量信号IX应与测试仪的“不接地试品”输入端相连，即相当于使用QS1型电桥的正接测试方式。测量高压绕组对低压绕组及地的电容CHLCHG时，应按照图35B所示方式连接试验回路，低压测量信号IX应与测试仪的“接地试品”输人端相连，即相当于使用QS1型电桥的反接测试方式。测试标准当仅测量高压绕组对地之间的电容CHG时，按照图35（C）所示方式连接试验回路，低压测量信号IX应与测试仪的“接地试品”输人端相连，并把低压绕组短路后与测量电缆所提供的屏蔽E端相连，即相当于使用QSI型电桥的反接测试方式。35试验结果的分析判断（1）20时TG不大于下列数值330500KV0666220KV0835KV及以下15（2）TG值于历年的数值比较不应有显著变化（一般不大于30）（3）试验电压如下绕组电压10KV及以上10KV绕组电压10KV以下UN（4）用M型试验器时试验电压自行规定36注意事项361采用反接法测量，加压10KV，非被试线圈短路接地。362测量按试验时使用的仪器的有关操作要求进行。363应采取适当的措施消除电场及磁场干扰，如屏蔽法、倒相法、移相法。364非被试绕组应接地或屏蔽。365测量温度以顶层油温为准，尽量使每次测量的温度相近。值一般可按下式换算366尽量在油温低于50时测量，不同温度下的TGTGTG值分别为温度的TG、TG式中TG4交流耐压41试验目的工频交流（以下简称交流）耐压试验是考验被试品绝缘承受各种过电压能力的有效方法，对保证设备安全运行具有重要意义。交流耐压试验的电压、波形、频率和在被试品绝缘内部电压的分布，均符合在交流电压下运行时的实际情况，因此，能真实有效地发现绝缘缺陷。42该项目适用范围交接、大修、更换绕组后、必要时、610KV站用变2年一次43试验时使用的仪器试验变压器、调压器、球隙、分压器、水阻等。44试验方法441试验变压器耐压的原理接线交流耐压试验的接线，应按被试品的要求（电压、容量）和现有试验设备条件来决定。通常试验时采用是成套设备（包括控制及调压设备），现场常对控制回路加以简化，例如采用图41所示的试验电路。试验回路中的熔断器、电磁开关和过流继电器，都是为保证在试验回路发生短路和被试品击穿时，能迅速可靠地切断试验电源；6电压互感器是用来测量被试品上的电压；毫安表和电压表用以测量及监视试验过程中的电流和电压。进行交流耐压的被试品，一般为容性负荷，当被试品的电容量较大时，电容电流在试验变压器的漏抗上就会产生较大的压降。由于被试品上的电压与试验变压器漏抗上的电压相位相反，有可能因电容电压升高而使被试品上的电压比试验变压器的输出电压还高，因此要求在被试品上直接测量电压。此外，由于被试品的容抗与试验变压器的漏抗是串联的，因而当回路的自振频率与电源基波或其高次谐波频率相同而产生串联谐振时，在被试品上就会产生比电源电压高得多的过电压。通常调压器与试验变压器的漏抗不大，而被试品的容抗很大，所以一般不会产生串联谐振过电压。但在试验大容量的被试品时，若谐振频率为50HZ，应满足（CX3184/XL（F）XCXL，XL是调压器和试验变压器的漏抗之和。为避免3次谐波谐振，可在试验变压器低压绕组上并联LC串联回路或采用线电压。当被试品闪络击穿时，也会由于试验变压器绕组内部的电磁振荡，在试验变压器的匝间或层间产生过电压。因此，要求在试验回路内串人保护电阻R1将过电流限制在试验变压器与被试品允许的范围内。但保护电阻不宜选得过大，太大了会由于负载电流而产生较大的压降和损耗；R1的另一作用是在被试品击穿时，防止试验变压器高压侧产生过大的电动力。RL按0105V选取（对于大容量的被试品可适当选小些）。45试验结果的分析判断451油浸变压器（电抗器）试验电压值按试验规程执行；452干式变压器全部更换绕组时，按出厂试验电压值；部分更换绕组和定期试验时，按出厂试验电压值的085倍。453被试设备一般经过交流耐压试验，在规定的持续时间内不发生击穿，耐压前后绝缘电阻不降低30，取耐压前后油样做色谱分析正常，则认为合格；反之，则认为不合格。453在试验过程中，若空气湿度、温度或表面脏污等的影响，仅引起表面滑闪放电或空气放电，应经过清洁和干燥等处理后重新试验；如由于瓷件表面铀层损伤或老化等引起放电（如加压后表面出现局部红火），则认为不合格。454电流表指示突然上升或下降，有可能是变压器被击穿。455在升压阶段或持续时间阶段，如发生清脆响亮的“当、当”放电声音，象用金属物撞击油箱的声音，这是由于油隙距离不够或是电场畸变引起绝缘结构击穿，此时伴有放电声，电流表指示发生突变。当重复进行试验时，放电电压下降不明显。如有较小的“当、当”放电声音，表计摆动不大，在重复试验时放电现象消失，往往是由于油中有气泡。456如变压器内部有炒豆般的放电声，而电流表指示稳定，这可能是由于悬浮的金属件对地放电46注意事项461此项试验属破坏性试验，必须在其它绝缘试验完成后进行。462变压器应充满合格的绝缘油，并静置一定时间，500KV变压器应大于72H，220KV变压器应大于48H，110KV变压器应大于24H，才能进行试验。463接线必须正确，加压前应仔细进行检查，保持足够的安全距离，非被试线圈需短路接地，并接入保护电阻和球隙，调压器回零。464升压必须从零开始，升压速度在40试验电压内不受限制，其后应按每秒3的试验电压均匀升压。465试验可根据试验回路的电流表、电压表的突然变化，控制回路过流继电器的动作，被试品放电或击穿的声音进行判断。466交流耐压前后应测量绝缘电阻和吸收比，两次测量结果不应有明显差别。467如试验中发生放电或击穿时，应立即降压，查明故障部位。5绕组泄漏电流51试验目的直流泄漏试验的电压一般那比兆欧表电压高，并可任意调节，因而它比兆欧表发现缺陷的有效性高，能灵敏地反映瓷质绝缘的裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂绝缘油劣化、绝缘的沿面炭化等。752该项目适用范围交接、大修、预试、必要时（35KV及以上，不含35/04KV变压器）53试验时使用的仪器试验变压器或直流发生器、微安表54试验方法试验回路一般是由自耦调压器、试验变压器、高压二极管和测量表计组成半波整流试验接线，根据微安表在试验回路中所处的位置不同，可分为两种基本接线方式，现分述如下。541微安表接在高压侧微安表接在高压侧的试验原理接线，如图51所示。由图51可见，试验变压器TT的高压端接至高压二极管V（硅堆）的负极由于空气中负极性电压下击穿场强较高，为防止外绝缘闪络，因此直流试验常用负极性输出。由于二极管的单向导电性，在其正极就有负极性的直流高压输出。选择硅堆的反峰电压时应有20的裕度；如用多个硅堆串联时，应并联均压电阻，电阻值可选约1000M。为减小直流电压的脉动。在被试品CX上并联滤波电容器C，电容值一般不小于01F。对于电容量较大的被试品，如发电机、电缆等可以不加稳压电容。半波整流时，试验回路产生的直流电压为UDU2ID/2CFUD直流电压（平均值，V）；C滤波电容（C）；F电源频率（HZ）ID整流回路输出直流电流（A）当回路不接负载时，直流输出电压即为变压器二次输出电压的峰值。因此，现场试验选择试验变压器的电压时，应考虑到负载压降，并给高压试验变压器输出电压留一定裕度。这种接线的特点是微安表处于高压端，不受高压对地杂散电流的影响，测量的泄漏电流较准确。但微安表及从微安表至被试品的引线应加屏蔽。由于微安表处于高压，故给读数及切换量程带来不便。542微安表接在低压侧微安表接在低压侧的接线图如图52所示。这种接线微安表处在低电位，具有读数安全、切换量程方便的优点。当被试品的接地端能与地分开时，宜采用图52（A）的接线。若不能分开，则采用52（B）的接线，由于这种接线的高压引线对地的杂散电流I将流经微安表，从而使测量结果偏大，其误差随周围环境、气候和试验变压器的绝缘状况而异。所以，一般情况下，应尽可能采用图52（A）的接线。55试验结果的分析判断551试验电压见试验规程552与前一次测试结果相比应无明显变化553泄漏电流最大容许值试验规程56注意事项56135KV及以上的变压器（不含35/04KV的配变）必须进行，读取1分钟时的泄漏电流。562试验时的加压部位与测量绝缘电阻相同，应注意套管表面的清洁及温度、湿度对测量结果的影响。563对测量结果进行分析判断时，主要是与同类型变压器、各线圈相互比较，不应有明显变化。564微安表接于高压侧时，绝缘支柱应牢固可靠、防止摇摆倾倒。565试验设备的布置要紧凑、连接线要短，宜用屏蔽导线，既要安全又便于操作；对地要有足够的距离，接地线应牢固可靠。566应将被试品表面擦拭于净，并加屏蔽，以消除被试品表面脏污带来的测量误差。8567能分相试的被试品应分相试验，非试验相应短路接地。568试验电容量小的被试品应加稳压电容。569试验结束后，应对被试品进行充分放电。5610泄漏电流过大，应先检查试验回路各设备状况和屏蔽是否良好，在排除外因之后，才能对被试品作出正确的结论。5611泄漏电流过小，应检查接线是否正确，微安表保护部分有无分流与断线。5612高压连接导线对地泄漏电流的影响由于与被试品连接的导线通常暴露在空气中（不加屏蔽时），被试品的加压端也暴露在外，所以周围空气有可能发生游离，产生对地的泄漏电流，尤其在海拔高、空气稀薄的地方更容易发生游离，这种对地泄漏电流将影响测量的准确度。用增加导线直径、减少尖端或加防晕罩、缩短导线、增加对地距离等措施，可减少对测量结果的影响。5613空气湿度对表面泄漏电流的影响当空气湿度大时，表面泄漏电流远大于体积泄漏电流，被试品表面脏污易于吸潮使表面泄漏电流增加，所以必须擦净表面，并应用屏蔽电极。6空载电流、空载损耗61试验目的检查变压器磁路62该项目适用范围交接时、更换绕组后、必要时63试验时使用的仪器调压器、升压变压器、电流互感器、电压互感器、电流表、电压表、瓦特表等64试验方法641额定条件下的试验试验采用图61到63的接线。所用仪表的准确度等级不低于05级，并采用低功率因数功率表（当用双功率表法测量时，也允许采用普通功率表）。互感器的准确度应不低于02级。根据试验条件，在试品的一侧（通常是低压侧）施加额定电压，其余各侧开路，运行中处于地电位的线端和外壳都应妥善接地。空载电流应取三相电流的平均值，并换算为额定电流的百分数，即I0（I0AI0BI0C）/3IN（61）式中I0A、I0B、I0C三相实测的电流IN试验加压线圈的额定电流试验所加电压应该是实际对称的，即负序分量值不大于正序值的5；试验应在额定电压、额定频率和正弦波电压的条件下进行。但现场实际上难以满足这些条件，因而要尽可能进行校正，校正方法如下（一）试验电压变压器的铁损耗可认为与负载大小无关，即空载时的损耗等于负载时的铁芯损耗，但这是额定电压时的情况。如电压偏离额定值，空载损耗和空载电流都会急剧变化。这是因为变压器铁芯中的磁感应强度取在磁化曲线的饱和段，当所加电压偏离额定电压时，空载电流和空载损耗将非线性地显著增大或减少，这中间的相互关系只能由试验来确定。由于试验电源多取自电网，如果电压不好调，则应将分接开关接头置于与试验电压相应的位置试验，并尽可能在额定电压附近选做几点，例如改变供电变压器的分接开关位置，再将各电压下测得的P0和I0作出曲线，从而查出相应的额定电压下的数值。如在小于额定电压，但不低于90额定电压值的情况下试验，可用外推法确定额定电压下的数值，即在半对数坐标纸上录制I0、P0、与U的关系曲线，并近似地假定I0、P0是U的指数函数，因而曲线是一条直线，可延长直线求得UN；下的I0、P0。应指出，这一方法会有相当误差，因为指数函数的关系并不符合实际。（二）试验电源频率9变压器可在与额定频率相差5的情况下进行试验，此时施加于变压器的电压应为U1UN（F1/FN）UN（F1/50）（62）F1试验电源频率；FN额定频率，即50HZU1试验电源电压；UN额定电压由于在F1下所测的空载电流I1接近于额定频率下的I0，所以这样测得的空载电流无须校正时，空载损耗按照下式换算P0P1（60/F102）（63）P1在频率为F1、电压为U1时测得的空载损耗。642低电压下的试验低电压下测量空载损耗，在制造和运行部门主要用于铁芯装配过程中的检查，以及事故和大修后的检查试验。主要目的是检查绕组有无金属性匝间短路；并联支路的匝数是否相同；线圈和分接开关的接线有无错误；磁路中铁芯片间绝缘不良等缺陷。试验时所加电压，通常选择在510额定电压范围内。低电压下的空载试验，必须计及仪表损耗对测量结果的影响，而且测得数据主要用于相互比较，换算到额定电压时误差较大，可按照下式换算P0P1（UN/U1）N（64）式中U1试验时所加电压；UN绕组额定电压；P1电压为U时测得的空载损耗；P0相当于额定电压下的空载损耗；N指数，数值决定于铁芯硅钢片种类，热轧的取18，冷轧的取192。对于一般配电变压器或容量在3200KVA以下的电力变压器，对值可由图64查出。643三相变压器分相试验经过三相空载试验后，如发现损耗超过国家标准时，应分别测量单相损耗，通过对各相空载损耗的分析比较，观察空载损耗在各相的分布情况，以检查各相绕组或磁路甲有无局部缺陷。事故和大修后的检查试验，也可用分相试验方法。进行三相变压器分相试验的基本方法，就是将三相变压器当作三台单相变压器，轮换加压，也就是依次将变压器的一相绕组短路，其他两相绕组施加电压，测量空载损耗和空载电流。短路的目的是使该相无磁通，因而无损耗，现叙述如下。（一）加压绕组为三角形连接（AY,BZ,CX）采用单相电源，依次在AB、BC、CA相加压，非加压绕组依次短路（即BC、CA、AB），分相试验接线如图65所示。加于变压器绕组上的电压应为线电压，测得的损耗按照下式计算P0（P0ABP0BCP0CA）/2（65）P0AB、P0BC、P0CAAB、BC、CA三次测得的损耗。空载电流按下式计算I00289（I0ABI0BCI0CA）/IN100（66）（二）加压绕组为星形连接依次在AB、BC、CA相加压，非加压绕组应短路，如图66所示。若无法对加压绕组短路时，则必须将二次绕组的相应相短路，如图67所示，施加电压U为二倍相电压，即U2UL/，式中UL为线电压。测量的损耗仍然按照式（65）进行计算，空载电流百分数为I00333（I0ABI0BCI0CA）/IN100（67）由于现场条件所限，当试验电压达不到上述要求2UL/，低电压下测量的损耗如需换算到额定电压，可按照式（64）换算。分相测量的结果按下述原则判断（1）由于AB相与BC相的磁路完全对称，因此所测得AB相和BC相的损耗P0AB和P0BC应相等，偏差一般应10不超过3；（2）由于AC相的磁路要比AB相或BC相的磁路长，故由AC相测得的损耗应较AB或BC相大。电压为3560KV级变压器一般为2030；110220KV级变压器一般为3040。如测得结果大于这些数值时，则可能是变压器有局部缺陷，例如铁芯故障将使相应相激磁损耗增加。同理，如短路某相时测得其他两相损耗都小，则该被短路相即为故障相。这种分相测量损耗判断故障的方法，称为比较法。65试验结果的分析判断与出厂值相比应该无明显变化66注意事项空载试验采用从零升压进行，在低压侧加压，高（中）压侧开路，中性点接地，测量采用两瓦法或三瓦法。此试验在常规试验全部合格后进行，将分接开关置额定档，通电前应对变压器本体及套管放气。试验应设置紧急跳闸装置。计算平均电流I平均（IAIBIC）/3空载电流I0I平均/IN100空载损耗P0P1P2（P3）7、绕组所有分接的电压比71试验目的检查变压器绕组匝数比的正确性；检查分接开关的状况；变压器故障后，测量电压比来检查变压器是否存在匝间短路；判断变压器是否可以并列运行。72该项目适用范围交接时、分接开关引线拆装后、更换绕组后、必要时73试验时使用的仪器QJ35型变比电桥或变比测试仪74试验方法741用双电压表法测量电压比7411直接双电压表法在变压器的一侧施加电压，并用电压表在一次、二次绕组两侧测量电压（线电压或用相电压换算成线电压），两侧线电压之比即为所测电压比。测量电压比时要求电源电压稳定，必要时需加稳压装置，二次侧电压表引线应尽量短，且接触良好，以免引起误差。测量用电压表准确度应不低于05级，一次、二次侧电压必须同时读数。7412电压互感器的双电压表法在被试变压器的额定电压下测量电压比时，一般没有较准确的高压交流电压表，必须经电压互感器来测量。所使用的电压表准确度不低于05级，电压互感器准确度应为02级，其试验接线如图71所示。其中，图71（B）为用两台单相电压互感器组成的V形接线，此时，互感器必须极性相同。当大型电力变压器瞬时全压励磁时，可能在变压器中产生涌流，因而在二次侧产生过电压，所以测量用的电压表在充电的瞬间必须是断开状态。为了避免涌流可能产生的过电压，可以用发电机调压，这在发电厂容易实现，而变电所则只有利用变压器新投人运行或大修后的冲击合闸试验时一并进行。对于110/10KV的高压变压器，如在低压侧用380V励磁，高压侧需用电压互感器测量电压。电压互感器的准确度应比电压表高一级，电压表为05级，电压互感器应为02级。742变比电桥测量变压比利用变比电桥能够很方便的测量出被试变压器的变压比。变比电桥的测量原理图如图71所示，只需要在被试变压器的一次侧加电压U1，则在变压器的二次侧感应出电压U2，调整电阻R1，使检流计指零，然后通过简11单的计算求出电压比K。测量电压比的计算公式为KU1/U2（R1R2）/R21R1/R2QJ35型变比电桥，测量电压比范围为10211112，准确度为02，完全可以满足我国电力系统测量变压比的要求。743自动变比测试仪按照仪器的需要，输入相关参数，按接线图和操作步骤，测出每个分接位置的变压比75试验结果的分析判断（1）各相引接头的电压比与铭牌值相比，不应有显著差别，且符合规律；（2）电压35KV以下，电压比小于3的变压器电压比允许偏差为1；其他所有变压器额定分接电压比允许偏差05，其他分接的电压比允许偏差应在变压器阻抗电压值（）的1/10以内，但不得超过1。76注意事项仪器的操作要求进行，首先计算额定变比，然后加压测量实际变比与额定变的误差。8校核三相变压器的组别和单相变压器的极性81试验目的由于变压器的绕组在一次、二次间存在着极性关系，当几个绕组互相连接组合时，无论接成串联或并联，都必须知道极性才能正确进行。变压器接线组别是并列运行的重要条件之一，若参加并列运行的变压器接线组别不一致，将出现不能允许的环流。82该项目适用范围交接时、更换绕组后、内部接线变动后83试验时使用的仪器万用表或直流毫伏表、电压表、相位表84试验方法841极性校核试验方法8411直流法如图81所示，将153V直流电池经开关S接在变压器的高压端子A、X上，在变压器二次绕组端子上连接一个直流毫伏表（或微安表、万用表）。注意，要将电池和表计的同极性端接往绕组的同名端。例如电池正极接绕组A端子，表计正端要相应地接到二次A端子上。测量时要细心观察表计指针偏转方向，当合上开关瞬间指针向右偏（正方向），而拉开开关瞬间指针向左偏时，则变压器是减极性。若偏转方向与上述方向相反，则变压器就是加极性。试验时应反复操作几次，以免误判断。在开、关的瞬间，不可触及绕组端头，以防触电。8412交流法如图82所示，将变压器的一次的A端子与二次的A端子用导线连接。在高压侧加交流电压，测量加入的电压UAX和低压侧电压UAX与未连接的一对同名端子间的电压UXX。如果UXXUAXUAX，则变压器为减极性，若UXXUAXUAX，则变压器为加极性。交流法比直流法可靠，但在电压比较大的情况下（K20），交流法很难得到明显的结果，因为（UAXUAX）与（UXXUAXUAX）的差别很小。这时可以从变压器的低压侧加压，使减极性和加极性之间的差别增大。如图82（B）所示，一台22010KV变压器，其变比K22。若在10KV侧加压20V，则UXX44020（V）为减极性或UXX44020（V）为加极性一般电压表的最大测量范围为0600V，而且差值为440土2（V）时分辨明显，完全可以满足要求。12842组别试验方法8421直流法如图83所示，用一低压直流电源，（通常用两节15V干电池串联）轮流加入变压器的高压侧AB、BC、CA端子，并相应记录接在低压端子AB、BC、CA上仪表指针的指示方向及最大数值。测量时应注意电池和仪表的极性，例如，AB端子接电池，A接正，B接负。表针也是一样的，A接正，B接负，图83是对接线组别为Y，Y0的变压器进行的九次测量的情况。图中正负号表示的是高压侧电源开关合上瞬间的低压表计指示的数值和方向的正负；如是分闸瞬间，符号均应相反。8422双电压表法连接变压器的高压侧A端与低压侧A端，在变压器的高压侧通入适当的低压电源，如图84所示。测量电压UBB、UBC、UCB，并测量两侧的线电压UAB、UBC、UCA和UAB、UBC、UCA。根据测量出的电压值，可以来判断组别。8423相位表法相位表法就是利用相位表可直接测量出高压与低压线电压间的相位角，从而来判定组别，所以又叫直接法。如图84所示，将相让表的电压线圈接于高压，其电流线圈经一可变电阻接人低压的对应端子上。当高压通人三相交流电压时，在低压感应出一个一定相位的电压，由于接的是电阻性负载，所以低压侧电流与电压同相。因此，测得的高压侧电压对低压侧电流的相位就是高压侧电压对低压侧电压的相位。85试验结果的分析判断与铭牌和端子标志相符合。86注意事项861测量极性可用直流法或交流法，试验时反复操作几次，以免误判断，在开、关的瞬间，不可触及绕组端头，以防触电。862接线组别可用直流法、双电压表法及相位表法三种，对于三绕组变压器，一般分两次测定，每次测定一对绕组。863直流法测量时应注意电池和仪表的极性，最好能采用中间指零的仪表，操作时要先接通测量回路，再接同电源回路，读数后要先断开电源回路，后断开测量回路表计。864双电压表法试验时要注意三相电压的不平衡度不超过2，电压表宜采用05级的表。865相位表法对单相变压器要供给单相电源，对三相变压器要供给三相电源，接线时要注意相位表两线圈的极性。866在被试变压器的高压侧供给相位表规定的电压一般相位表有几档电压量程，电压比大的变压器用高电压量程，电压比小的用低电压量程。可变电阻的数值要调节适当，即使电流线圈中的电流值不超过额定值，也不得低于额定值的20；867必要时，可在试验前，用已知接线组的变压器核对相位表的正确性。9、局部放电测量91试验目的测试电气设备的局部放电特性是目前预防电气设备故障的一种好方法。92该项目适用范围交接时、大修后、必要时93试验时使用的仪器倍频电源车、补偿电抗，局部放电测量系统94试验方法941局部放电试验前对试品的要求13A本试验在所有高压绝缘试验之后进行，必要时可在耐压试验前后各进行一次，以资比较。B试品的表面应清洁干燥，试品在试验前不应受机械、热的作用。C油浸绝缘的试品经长途运输颠簸或注油工序之后通常应静止48H后，方能进行试验。D测定回路的背景噪声水平。背景噪声水平应低于试品允许放电量的50，当试品允许放电量较低（如小于10PC）时，则背景噪声水平可以允许到试品允许放电量的100。现场试验时，如以上条件达不到，可以允许有较大干扰，但不得影响测量读数。942试验基本接线变压器局部放电试验的基本原理接线，如图91所示利用变压器套管电容作为耦合电容CK，并且在其末屏端子对地串接测量阻抗ZM。943试验电源试验电源一般采用50HZ的倍频或其它合适的频率。三相变压器可三相励磁，也可单相励磁。944现场试验电源与试验方法现场试验的理想电源，是采用电动机一发电机组产生的中频电源，三相电源变压器开口三角接线产生的150HZ电源，或其它形式产生的中频电源。试验电压与允许放电量应同制造厂协商。若无合适的中频或150HZ电源，而又认为确有必要进行局部放电试验，则可采用降低电压的现场试验方法。其试验电压可根据实际情况尽可能高，持续时间和允许局部放电水平不作规定。降低电压试验法，不易激发变压器绝缘的局部放电缺陷。但经验表明，当变压器绝缘内部存在较严重的局部放电时，通过这种试验是能得出正确结果的。945现场试验工频降低电压的试验方法工频降低电压的试验方法有三相励磁、单相励磁和各种形式的电压支撑法。现推荐下述两种方法。9451单相励磁法单相励磁法，利用套管作为耦合电容器CK，其接线如图92所示。这种方法较为符合变压器的实际运行状况。图92同时给出了双绕组变压器各铁芯的磁通分布及电压相量图（三绕组变压器的中压绕组情况相同）。由于C相（或A相）单独励磁时，各柱磁通分布不均，A、B、C（或AM、BM、CM）感应的电压又服从于E444FW规律，因此，根据变压器的不同结构，当对C相励磁的感应电压为UC时B相的感应电压约为07UC，A相的感应电压约为03UC（若A相励磁时，则结果相反）。当试验电压为U时，各相间电压为UCB17UUCA13U当A相单独励磁时，各相间电压为UBA17UUAC13U当B相单独励磁时，三相电压和相间电压为UAUC1/2UBUBAUBC15U单相电源可由电厂小发电机组单独供给，或以供电网络单独供给。选用合适的送电网络，如经供电变压器、电缆送至试品，对于抑制发电机侧的干扰十分有效。变电所的变压器试验，则可选合适容量的调压器和升压变压器。根据实际干扰水平，再选择相应的滤波器。9452中性点支撑法将一定电压支撑于被试变压器的中性点（支撑电压的幅值不应超过被试变压器中性点耐受长时间工频电压的绝缘水平），以提高线端的试验电压称为中性点支撑法。支撑方法有多种，便于现场接线的支撑法，如图93所示。图93B的试验方法中，A相统组的感应电压UI为2倍的支撑电压U0，则A相线端对地电压UA为绕组的感应电压UI与支撑电压U0的和，即14UA3U0这就提高了A相统组的线端试验电压、根据试验电压的要求，应适当选择放电量小的支撑变压器的容量和电压等级，并进行必要的电容补偿。95试验结果的分析判断国家标准GB109485（电力变压器）中规定的变压器局部放电试验的加压时间步骤，如图94所示。其试验步骤为首先试验电压升到U2下进行测量，保持5MIN；然后试验电压升到U1，保持5S；最后电压降到U2下再进行测量，保持30MIN。U1、U2的电压值规定及允许的放电量为U1UM/UM；U215UM/电压下允许放电量Q500PC或U213UM/电压下允许放电量Q300PC式中UM设备最高工作电压。试验前，记录所有测量电路上的背景噪声水平，其值应低于规定的视在放电量的50。测量应在所有分级绝缘绕组的线端进行。对于自耦连接的一对较高电压、较低电压绕组的线端，也应同时测量，并分别用校准方波进行校准。在电压升至U2及由U2再下降的过程中，应记下起始、熄灭放电电压。在整个试验时间内应连续观察放电波形，并按一定的时间间隔记录放电量Q。放电量的读取，以相对稳定的最高重复脉冲为准，偶尔发生的较高的脉冲可忽略，但应作好记录备查。整个试验期间试品不发生击穿；在U2的第二阶段的30MIN内，所有测量端子测得的放电量Q连续地维持在允许的限值内，并无明显地、不断地向允许的限值内增长的趋势，则试品合格。如果放电量曾超出允许限在但之后又下降并低于允许的限值，则试验应继续进行，直到此后30MIN的期间内局部放电量不超过允许的限值，试品才合格。96注意事项961干扰的主要形式如下（1）来自电源的干扰；（2）来自接地系统的干扰；（3）从别的高压试验或者电磁辐射检测到的干扰；（4）试验线路的放电；（5）由于试验线路或样品内的接触不良引起的接触噪声。962对以上这些干扰的抑制方法如下（1）来自电源的于扰可以在电源中用滤波器加以抑制。这种滤波器应能抑制处于检测仪的频宽的所有频率，但能让低频率试验电压通过。（2）来自接地系统的干扰，可以通过单独的连接，把试验电路接到适当的接地点来消除。（3）来自外部的干扰源，如高压试验、附近的开关操作、无线电发射等引起的静电或磁感应以及电磁辐射，均能被放电试验线路耦合引人，并误认为是放电脉冲。如果这些干扰信号源不能被消除，就要对试验线路加以屏蔽。需要有一个设计良好的薄金属皮、金属（4）板或铁丝钢的屏蔽。有时样品的金属外壳要用作屏蔽。有条件的可修建屏蔽试验室。（4）试验电压会引起的外部放电。假使试区内接地不良或悬浮的部分被试验电压充电，就能发生放电，这可通过波形判断与内部放电区别开。超声波检测仪可用来对这种放电定位。试验时应保证所有试品及仪器接地可靠，设备接地点不能有生锈或漆膜，接地连接应用螺钉压紧。（5）对试验电路内的放电，如高压试验变压器中自身的放电，可由大多数放电检测仪检测到。在这些情况15中，需要具备一台无放电的试验变压器。否则用平衡检测装置或者可以在高压线路内插入一个滤波器，以便抑制来自变压器的放电脉冲。963如果高压引线设计不当，在引线上的尖端电场集中处会出现电晕放电，因此这些引线要由光滑的圆柱形或者直径足够大的蛇形管构成，以预防在试验电压下产生电晕。采用环状结构时圆柱形的高压引线可不必设专门的终端结构。采用平衡检测装置或者在高压线终端安装滤波器，可以抑制高压引线上小的放电。滤波器的外壳应光滑、圆整，以防止滤波器本身产生电晕。10变压器绕组变形测试101试验目的确定变压器绕组是否发生变形，保证变压器的安全运行102该项目适用范围交接时、出口短路后103试验时使用的仪器TDT型变压器绕组变形测试系统104测试方法1041变压器绕组变形后频响特性曲线变化情况分析频率响应法是一种先进的测试方法，它主要对绕组的频响特性曲线进行测试，进行前后或相间比较来判断绕组是否发生了机械变形。变压器绕组变形的种类很多，但大体上可分为整体变形和局部变形。如果变压器在运输过程或安装过程中发生了碰撞，变压器绕组就可能发生整体位移，这种变形一般整体完好，只是变压器绕组之间发生了相对位移，这种情况下，线圈对地电容C会发生改变，但线圈的电感量和饼间电容并不会发生变化，频响特性曲线各谐振峰值都对应存在，但谐振点会发生平移。线圈在运行中，出现固定压板松动、垫块失落等情况时或由于绕组间安匝不平衡，可能会出现高度尺寸上的拉伸，线圈在高度上的增加，将使线圈的总电感减小，同时线饼间的电容减小，在对应的频响特性曲线上，变形相曲线将出现第一个谐振峰值向高频方向偏移，同时伴随着幅值下降，而中高频部分的曲线与正常相的频响特